Схема алгоритму - графічне представлення алгоритму, що доповнюється елементами словесної записи. Кожен пункт алго-ритму відображається на схемі деякою геометричною фігу-рою або блоком. При цьому правило виконання схем алгоритми-мов регламентує ГОСТ 19.002-80 «Єдина система про- програмних документації» (табл. 1.21).
Блоки на схемах з'єднуються лініями потоків інформа-ції. Основний напрямок потоку інформації йде зверху вниз і зліва направо (стрілки можуть не вказуватися), від низу до верху і справа наліво - стрілка обов'язкове. Кількість входячи-щих ліній для блоку не обмежена. Вихідна лінія - одна, за винятком логічного блоку.
До основних структур належать наступні - лінійні, розгалужуються, циклічні (рис. 1.21).
Мал. 1.21. Приклади структур алгоритмів:
a - лінійний алгоритм; б - алгоритм з розгалуженням; в - алгоритм з циклом
Лінійними називаються алгоритми, в яких дії осу-ються послідовно один за одним. Стандартна блок-схема лінійного алгоритму наводиться на рис. 1.21, а (ви-чисельність суми двох чисел - А і В).
Розгалужуються називається алгоритм, який, на відміну від лінійних алгоритмів, містить умову, в залежності від істинності чи хибності якого виконується та чи інша послідовність команд. Таким чином, команда розгалуження складається з умови і двох послідовностей команд.
Прикладом може бути розгалужується алгоритм, з-браженний у вигляді блок-схеми (рис. 1.21, б). Аргументами цього алгоритму є дві переменниеА, В, а результатом - пере-менная X. Якщо умова А> В істинно, то виконується операція X: = А хВ, в іншому випадку виконується Х. = А + В. У резуль-таті друкується то значення змінної X, яке вона отримує при виконанні однієї з серій команд.
Циклічним називається алгоритм, в якому деяка послідовність операцій (тіло циклу) виконується багаторазово. Однак «багаторазово» не означає «до нескінченності». Організа-ція циклів, ніколи не призводить до зупинки у виконанні ал-горітма, є порушенням вимоги його результативності - отримання результату за кінцеве число кроків.
В цикл в якості базових входять - блок перевірки умови і тіло циклу. Перед операцією циклу здійснюється початкове присвоєння значень тим змінним, які використовуються в тілі циклу.
Розглянемо приклад алгоритму обчислення факторіала, з-браженний на рис. 1.21 (з циклом «ПОКИ»). Мінлива N по-лучает значення числа, факторіал якого обчислюється. Пере-тимчасової N1, яка в результаті виконання алгоритму повинна отримати значення факторіала, присвоюється початкове значення 1. ПеременнойК також присвоюється значення 1. Цикл буде виконуватися, поки справедливо умова N> К.
Декомпозиція алгоритмів управління та збору інформації в технологіческойсістеме.
Загальновизнаним напрямом у розвитку архітектур сучасних і перспективних АСУ ТП АЕС є розподіленість і децентралізація управління технологічними процесами.
Кожна технологічна підсистема або установка в складі системи має контур локального управління (регулювання, стабілізації), функцією якого є підтримка деякого параметра відповідно до заданого значенням. Прінаступленія нового події (виходу деякого параметра за межі порогового значення) у багатьох практично важливих ситуаціях існує кілька варіантів стабілізації процесу. У простих випадках система управління обчислює нові значення уставок і доводить їх до відома оператору, який приймає рішення про їх застосування.
У складних випадках дії оператора не піддаються формалізації і їх результат залежить від досвіду і мистецтва оператора.
Процес рішення складного завдання досить часто зводиться до вирішення декількох більш простих підзадач. Відповідно при розробці складного алгоритму він може розбиватися на окремі алгоритми, які називаються допоміжними. Ка-ждий такий допоміжний алгоритм описує рішення ка-кой-яких підзадачі.
Процес побудови алгоритму методом послідовної де-талізаціі полягає в наступному. Спочатку алгоритм формулює-ся в «великих» блоках (командах), які можуть бути незрозумілі-ни виконавцю (не входять в його систему команд) і записують-ся як виклики допоміжних алгоритмів. Потім відбувається деталізація, і всі допоміжні алгоритми докладно распи-Сива з використанням команд, зрозумілих виконавцю.
Алгоритми управління та збору інформації в технологіческісістеме доцільно розділити на сім паралельно работающіхгрупп алгоритмів (автоматів) (рис. 3.3).
Мал. Схема управління технологічною системою.
1. Аварійні захисту А1 описують ситуації, відповідні ядерної або пожежної небезпеки, і дії (команди) на виконавчі механізми (ІМ), спрямовані на запобігання со-здавшейся ситуації [ос, - (x) hL ', в схемі на рис. 3.2].
2 Технологічні захисту А2 описують ситуації, що загрожують -Зберегти технологічного обладнання, і дії (команди) на виконавчі механізми, спрямовані на запобігання руйнування устаткування [р (х) \ - [7; - в схемі на рис. 3.2].
3. Технологічні блокування А3 (однокрокові або многоша-говие) визначають дії (операції) над виконавчими ме-ханізм для підтримки технологічних параметрів (темпе-ратури, тиску, витрати і т. Д.) На заданому рівні або в заданий-ії межах. Інша назва алгоритмів А3 - програмно-логічне керування.
4. Дистанційне керування від оператора А4 дії і усло-вия їх здійснення над виконавчими механізмами по коман-дам від оператора.
5. Регулятори А5 - автомати, які здійснюють підтримку НЕ-якого технологічного параметра відповідно до завдання (управлінням) по одному з законів (П, ПІ, ПІД). З точки зору реалізації автомати А5 - це безліч обчислювальних проце-дур, що реалізують заданий закон регулювання (П. ПІ, ПІД і т.д.) і умови включення і відключення регулятора.
6. Інформаційні автомати формування подій А6 - це процедури, які визначають правила встановлення факту події по кожному параметру, виконавчого механізму та алгоритмам управ-ління A1 - A5.
7. Діагностичні автомати А7- процедури, які здійснюють функції первинної локальної діагностики виконавчих меха-низмов, датчиків, локальних процесів.
Кожен автомат А1 А5 являє собою набір паралельно несуперечливо працюють процедур, які б виробляли управляючі впливи на виконавчі механізми. Автомати А1 - А7 працюють також паралельно, і детермінізм впливу забезпечується на основі арбітражу відповідно до пріоритету-ми в спеціальних блоках, - пріоритетних автоматах команди від останніх надходять до виконавчих автомати (ІА), які здійснюють управління елементарними операціями виконавчих механізмів. Останні блоки однакові для всіх виконавчих механізмів одного типу.
Загальна схема управління технологічною системою. Кожен томат А1-А5 незалежно від інших переглядає власну базу даних, що містить поточні значення сигналів від датчиків об'єкта, сигнали від інших систем або команди від оператора, і по ним обчислює попередні управляючі на власні виконавчі механізми, які надходять на пріоритетні автомати, а останні виробляють керуючі bojдействія або зберігають попередні.
Реалізація дистанційного керування в даній схемі здійснюється також на рівні управління технологічною системою, тому поміщати його на рівень (блок) операторського інтерфейсу недоцільно.
Процедури А6 працюють одночасно з іншими автоматами здійснюють інформаційну зв'язок системи управління технологічною системою з іншими компонентами АСУ ТП, для цього:
встановлюється факт зміни стану будь-якого дискретного входу (виходу) функції і формується відповідне повідомлення (телеграма) в систему комунікації (дискретне подія);
фіксується зміна будь-якого безперервного параметра (температури, тиску і т. д.) на заданий з точки зору точності значення і за цим фактом встановлюється параметричне подія і формується відповідна телеграма в систему комунікації).